18 n. 7-2015 14 febbraio

ATTUALITÀ

terra vita

L’applicazione di questi velivoli in agricoltura è agli inizi. Ma a detta dei costruttori è proprio in questo settore che avranno il maggiore utilizzo

Uav (Unmanned Aerial Vehicle, cioè veicolo aereo senza pilota), Sapr (Sistemi Aero-

mobili a Pilotaggio Remoto), Apr (Aeromobili a Pilotaggio Remoto), quadricotteri, esacotteri, octotteri. Sono solo alcuni degli acronimi e dei sinonimi utilizzati per definire quelli che più comunemente sono conosciuti come droni e che, nati per l’utilizzo in campo mili-tare, stanno velocemente trovando spazio anche in campo agricolo.Ma a cosa è dovuto questo crescente inte-resse? In cosa possono essere utili i droni agli agricoltori? Fondamentalmente i droni possono sostituirsi (o affiancarsi) ai satelliti per fornire immagini, in quanto sono meno costosi ed effettuano rilievi a più alta riso-luzione. Quali tipi di rilievi? Innanzitutto ve-dere una coltura dall’alto fotografa lo stato sanitario delle piante molto meglio che non a occhio nudo. Ma soprattutto, grazie ai di-

spositivi con cui si possono equipaggiare i droni (termocamere, fotocamere, sensori ecc.) si scattano immagini multispettrali e si catturano dati nello spettro dell’infrarosso e in quello visibile, creando così una visione complessiva della coltura che mette in evi-denza differenze tra piante in salute e piante stressate. Tutti i dati raccolti, infatti, vengono gestiti da appositi software e, come per tutti i sistemi di agricoltura di precisione, utilizzati ai fini di una gestione agronomica ottimale. Negli ultimi mesi si stanno rapidamente sus-seguendo convegni e conferenze sull’utilizzo di questi velivoli in agricoltura. L’ultimo si è svolto a Roma, nell’ambito di un programma dal nome “Roma Drone Conference”, e ha a-vuto come protagonisti i costruttori di droni (e accessori correlati). «Se c’è un settore in cui i droni stanno passando rapidamente dal-la fase di sviluppo tecnologico a quelle appli-cativa e commerciale è proprio l’agricoltura di precisione» – ha sottolineato il presidente di Roma Drone Conference, Luciano Castro –. Questo settore, infatti, si sta rivelando di grande interesse in Italia, in particolare per la relativa semplicità dell’utilizzo dei droni in aree agricole considerate ‘non critiche’

PRECISION FARMING Nuove soluzioni tecnologiche all’orizzonte

di Francesco Bartolozzi

Droni, è qui il futuro?

Gli stand dei costruttori di droni alla Roma Drone Conference.

Una delle applicazioni dei droni al momento più significativa è stata quella condotta da Ital-Dron in collaborazione con A-dron Technology, che nel 2014 hanno sviluppato e testato il primo drone agricolo (Agro-Dron) già impegnato nella stessa estate per combattere la piralide nei territori di Man-tova. La soluzione biologica è stata quella di distribuire cap-

sule, di circa 2 cm di dimensio-ne, contenenti 185.000 uova di Trichogramma brassicae (Imenottero parassitoide del-la piralide appunto) in diversi stadi di maturazione. Dalle capsule sono usciti quindi gli adulti a ondate successive e a cadenza di circa 3-4 giorni, per un periodo complessivo di circa 21 giorni. Il drone pilotato dall’operato-

re, tramite apposito softwa-re e hardware di controllo ha sorvolato il campo a un’altezza di 20 m circa, compiendo dei corridoi con distanza di 10 m l’uno dall’altro e scaricando automaticamente una pallina di cellulosa contenente il tri-cogramma ogni 10 metri con assoluta precisione. In totale sono stati 200 gli ettari coper-ti, 20mila le uova di tricogram-

ma distribuite e 20 le ore di volo, per un totale di 200 mis-sioni. Il risultato finale è stato quello di un abbattimento fino al 70-80% della popolazione di piralide, a costi ed efficacia paragonabili ai metodi con-venzionali (si parla di un costo di 45 euro/ha), con il grande vantaggio di poter trattare an-che in caso di terreni inagibili o difficoltosi.

Lotta biologica nel mais contro la piralide

018_020_Droni.indd 18 10/02/15 18:16

19n. 7-2015 14 febbraio terra vita

perché disabitate e prive di infrastrutture». A questo proposito l’Enac (Ente nazionale per l’aviazione civile) ha emanato di recen-te un regolamento specifico per operare in aree rurali non critiche con i droni. «Essere in regola ha un suo valore e offre dei vantag-gi, soprattutto in agricoltura – ha ricordato il presidente Enac Carmine Cifaldi. –. Il dro-ne trova la sua collocazione nobile in questo settore e come Enac vogliamo supportarlo». Oltre a certe regole da rispettare (ricordiamo la più importante, non superare i 70 metri di altezza e manovrare il drone entro un raggio massimo di 200 metri), c’è l’obbligo di assi-curarsi. La Prs (Pagnanelli Risk Solution) ha elaborato una polizza ad hoc per l’agricoltura, la GrowGreen, che copre contro i rischi di re-sponsabilità civile terzi (con o senza l’irrora-zione di sostanze). Indicativamente, nel caso di attività di monitoraggio i premi vanno dai 320 ai 370 euro, a seconda della durata, men-tre nel caso di attività di irrorazione si sale a 400-450 euro.Quanto ai prezzi, sono molto variabili a se-conda dei modelli. In ogni caso, al momento più che un acquisto da parte del singolo a-gricoltore, sembra verosimile un servizio da parte di un contoterzista o degli stessi co-struttori.

I protagonistiIn occasione della Roma Drone Conferen-ce erano presenti alcuni costruttori di dro-ni, molti dei quali sono partner delle ricerche condotte a livello pubblico. A partire da Ital-Drone (di Ravenna), che come evidenziato nel box in prima pagina, ha presentato assieme ad Adron Technology (di Udine) quello che è stato anche definito il drone contadino, per-ché progettato appositamente per l’agricol-tura. Si chiama AgroDron ed è munito di un

sistema automatizzato per la distribuzione di uova di Trichogramma, granuli, sementi e fitofarmaci sotto forma di polveri. Viaggia a u-na velocità di 8 m/s, per un’efficienza di 10 et-tari/ora, e il serbatoio ovuli ha una capacità di 500 pezzi, con cui si possono coprire 5 etta-ri. AgroDron è progettato per volare in modo continuativo sostituendo la batteria ogni 20 minuti, tempo che rappresenta l’autonomia di volo. La precisione nella distribuzione è di +/-1 m. Ovviamente AgroDron può anche sorvolare i campi per funzioni più tradizionali legate all’agricoltura di precisione, come l’ac-quisizione fotogrammetrica e il rilevamento multispettrale-termico per ricavare mappe di vigore sullo stato di salute delle piante, rileva-re zone del terreno con eccessiva o carenza idrica ecc. ItalDrone fornisce inoltre gli stru-menti necessari con cui equipaggiare i droni, a partire dalla telecamera multispettrale, con mini-PC per la registrazione dei dati, appo-sitamente sviluppato per la spettrometria aerea: rosso, verde e bande Nir forniscono

le informazioni necessarie per l’estrazione di indici come l’Ndvi (Normalized Difference Vegetation Index) e il Savi (Soil Adjusted Ve-getation Index). Italdrone offre anche la tele-camera a infrarossi (termocamera), apposi-tamente sviluppata per la termografia aerea.FlyTop (di Roma) è stata protagonista con i suoi Apr equipaggiati di specifici senso-ri per l’agricoltura di precisione. Grazie alla partnership con 3D Target, ha potuto pre-sentare al suo stand una serie di FlyNovex equipaggiati con diverse tipologie di sensori, dalle camere multi-spettrali Tetracam e iper-spettrali Headwall ai sensori termici Flir, che si integrano con il software di pianificazione della missione FlyTop Manager e con l’elettro-nica di bordo, al fine di restituire il dato grezzo ottenuto dall’osservazione del terreno arric-chito di tutti i necessari metadati. In tema di sensoristica per l’agricoltura FlyTop propone sensori per stima delle produzioni, monitorag-gio del contenuto idrico e dell’efficienza delle tecniche di irrigazione, stima dell’effetto dei fertilizzanti, stima di danni biotici e abiotici, piani di gestione forestale, studi di impatto ambientale, stress idrico, analisi fotosinteti-ca delle piante, capacità di ritenzione idrica del suolo e temperatura della copertura vegetale.SkyRobotic (di Terni) ha presentato sistemi Apr specifici per il rilievo ricorrente di dati sulle colture: una piattaforma di gestione dei dati in grado di ottimizzare l’elaborazione e la restituzione di mappe di interpretazione (Nir, Ndvi, di prescrizione) su principali supporti in-formatici. I dati ad alta precisione rilevati con frequenza dal drone vengono integrati con i dati ricavati da altre eventuali metodologie di rilievo. La piattaforma di storage e trasmis-sione dei dati ne consente una gestione loca-le o cloud. Attraverso l’attività di elaborazione vengono prodotte tutte le mappe in-

AgroDrone, frutto della collaborazione tra Italdrone e Adrone.

FlyTop FlyGeo24Mpx ad ala fissa. SF6 di SkyRobotic.

»»»

018_020_Droni.indd 19 10/02/15 18:16

20 n. 7-2015 14 febbraio

ATTUALITÀ

terra vita

terpretative a supporto delle scelte per i trat-tamenti. I report e gli output vengono resi di-sponibili su vari dispositivi informatici. Tra i droni esposti da SkyRobotic il modello SF6 ad ala rotante, facile da usare anche dove il terreno presenta asperità e ostacoli grazie al decollo e all’atterraggio verticali. Pensato per l’uso intensivo in ‘’campo’’, ha un’autonomia di 40 minuti di volo e la capacità di rilevare più di 50 ettari per ogni singolo volo. Si possono cambiare sensori in base all’esigenza di rilie-vo e pianificare il volo in modo automatico con funzioni specifiche per l’aerofotogram-metria. I sensori sono customizzabili per po-ter dare le risposte spettrali necessarie per il calcolo degli indici, a partire dall’Ndvi.A proposito di sensori, Menci Software (di A-rezzo) è leader nello sviluppo dei software di fotogrammetria per l’elaborazione di dataset di immagini acquisite da Sapr. Rivenditore e-sclusivo per l’Italia di SenseFly, promuove la sinergia del sistema Aps Suite sia con i dati di acquisizione di eBee (drone SenseFly) che con quelli di qualsiasi altro Sapr. In campo a-gricolo Menci Software ha presentato il dro-ne eBeeAG, le cui caratteristiche principali sono un’autonomia di volo di 45-50 minuti, una velocità di crociera nominale di 10-25

controllo delle frodi agricole. Tra i modelli proposti citiamo l’F8 (definito da Cloud-Cam il drone più piccolo al mondo, portata minima 300 m, massima 1 km, autonomia 8 minuti a pacco batteria), il Phantom2 (monta i senso-ri di generazione più avanzata, autonomia di 16-18 minuti a batteria a seconda del vento, può montare anche due camere) e l’x8 (un i-brido tra un aliante e un tuttala a delta, ideale per aerofotogrammetrie e monitoraggio di aree molto vaste). n

eBeeAG di Menci Software.

Da Cloud-Cam by Nuovi Sistemi un convertiplano autorizzato Enac.

Prime ricerche applicOltre alla sperimentazione su mais, in occasione della Rome Drone Con-ference sono stati presentati altre ricerche, molte delle quali applica-te alla viticoltura. Come ad esempio quella di AiView Group, che su vite ha realizzato mappe di prescrizione tramite utilizzo di Sapr, piattaforme di prossimità, sensori multispettrali, camere termografiche e strumenti di caratterizzazione uva, suolo e a-ria. Il tutto ha prodotto una mappa di vigore vegetativo e attraverso l’indice Ndvi è stata quantificata la biomassa fotosinteticamente attiva per regolare di conseguenza gli in-terventi di concimazione, defoglia-zione, vendemmia e irrigazione. L’Università della Tuscia (Dafne), assieme al Cnr Imaa, ha utilizzato i droni nella gestione delle infestanti, in particolare nel diserbo del mais in post-emergenza precoce. L’Apr era un eBeeAg equipaggiato con foto-camera Nir per elaborare una map-pa delle infestanti, ricavare l’Ndvi e individuare le aree dove fare trat-tamento uniforme e quelle da non trattare. Il diserbo “mirato” rispetto al trattamento uniforme ha consen-tito una riduzione del 39% in una prova e del 14% in una seconda. La sfida sarà quella di adattare questa metodologia anche per gli interventi in post emergenza, dato che le infe-stanti a coltura già sviluppata sono più difficili da individuare.Il Cnr Ibimet ha lavorato in ambito vi-tivinicoltura, impiegando strumenti di monitoraggio remoto da drone e

di monitoraggio prossimale con una rete di sensori wireless per descri-vere le dinamiche termiche delle piante e del grappolo. La sinergia tra tecniche remote e di proximal sensing ha consentito di caratteriz-zare il microclima della pianta e di quantificare come i fattori vigore ed esposizione incidono sulle cinetiche termiche dei grappoli e della cortina fogliare. Il potenziale dell’utilizzo di piattaforme Uav per analizzare la vigoria di un vigneto non si concre-tizza solo nell’elaborazione di map-pe per una gestione agronomica sitospecifica, ma rappresenta uno strumento propedeutico a qualsia-si sperimentazione, dato il peso del fattore vigore sulla fisiologia della pianta. Lo stesso Cnr ha effettuato anche studi sul mal dell’esca della vite: grazie al monitoraggio da Uav e Gps differenziale, l’analisi Ndvi delle piante sintomatiche ha mostrato un effetto predittivo rispetto alla mani-festazione visiva dei primi sintomi. La classe delle piante asintomati-che, invece, ha evidenziato valori in-feriori alle piante controllo e questo potrebbe suggerire una metodolo-gia per discriminare le piante sane da quelle asintomatiche nell’anno.Sempre su vite ha lavorato anche l’Università di Teramo, che ha ve-rificato come le mappe di Ndvi da Apr siano consistenti con quelle derivabili da metodi tradizionali di campagna, con vantaggi in termi-ni di risoluzione, copertura, tempi, versatilità e costi.

m/s e la possibilità di equipaggiamento con indicatore di biomassa, indice di area fogliare, valutazione dello stress idrico e delle piante, analisi di concentrazione dei pigmenti, con-centrazione dell’azoto, indice Ndvi / Savi, po-ligonazione e conteggio piante.Infine, Cloud-Cam by Nuovi Sistemi, specia-lizzata in progettazione, programmazione e sperimentazione dei droni, tra i tanti servizi offre quello del monitoraggio monti, parchi, zone boschive, laghi, fiumi e paludi, oltre al

018_020_Droni.indd 20 10/02/15 18:16